CN107513382A

CN107513382A - 一种清洁携砂液及其制备方法

Info

Publication number: CN107513382A
Application number: CN201610438232.4A
Authority: CN
Inventors: 杜勇; 侯洪涛; 钱钦; 于法珍; 贾耀勤; 田波; 宾永锋; 贾庆乐
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shengli Oilfield Co Zhuangxi Oil Extraction Plant
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shengli Oilfield Co Zhuangxi Oil Extraction Plant
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2017-12-26

Abstract

本发明公开了一种清洁携砂液，由A剂、B剂和水组成，其中，A剂占3%～10%，B剂占0.5%～3%，水占87%～96.5%；其中，所述A剂由表面活性剂APG和二甲基二烯丙基氯化铵均聚物组成，表面活性剂APG占80%～90%，二甲基二烯丙基氯化铵均聚物占10%～20%；所述B剂是由以下组分组成的：牛脂基二羟乙基氧化胺80%～90%，非离子氟表面活性剂0.5%～1%，聚天冬氨酸0.5%～1%，水8%～19%。本发明的清洁携砂液，有很好的防膨、助排、阻垢功能；施工后好破胶，易返排，返排速率高；携砂性能好；不易形成滤饼，漏失速率低；实现了操作简便、降低施工成本、节约环保、保护油藏、增产增效的目的。

Description

一种清洁携砂液及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种清洁携砂液及其制备方法。

背景技术

目前，国外油气井防砂主要以机械防砂为主，其中以套管内绕丝筛管砾石充填经过不断地完善和发展，到八十年代，约占防砂作业总量的90％。随着油田的进一步开发，为满足其复杂性和多样性的要求，减少油井作业成本和修井费用，又相继研究出各种类型的滤砂管、可膨胀性割缝筛管和压裂防砂、过油管防砂等防砂工艺技术。砾石充填防砂是通过携砂液来携带砂子去完成的。在这一技术中，其携砂液大部分为植物胶，作为重要组成部分，其性能的好坏对防砂效果起着决定性作用，对油藏保护，提高原油产量至关重要。

历年来我国普遍采用具有大分子量的高分子植物胶来配制携砂液的原液，这种植物胶携砂液携砂性能好，能够满足高砂比施工要求，方便快捷的达到所需的预期效果。随着研究技术的进步，植物胶慢慢暴露出许多缺点。在防砂作业后，反排到地面的液量只有注入物携砂液量的30％～50％，由于因残渣、吸附、不能彻底破胶而留存于地层内的残渣对油层引起明显的伤害，致使油层渗透率下降，会造成永久性的伤害，对充分提高最终采收率不利。

上世纪80年代，分子合成技术飞速发展，作为携砂液的可行性研究，人们开始了大规模的合成聚合物。聚合物(主要是固体粉剂)溶解均匀后，要加入各种添加剂，并采取添加交联剂交联，产生较高的粘度和更好的施工效率。施工时，一般要提前将携砂液的主剂聚合物在配制站用清水配制好，用罐车拉到现场，或者在现场池子、罐等容器中配制好，这样就需要花费很多的时间、费用、程序；先将聚合物溶解好，如遇特殊情况无法施工，配制好的携砂液、交联液等会过期变质，导致大量的浪费，还会造成废液处理困难，给周边环境造成压力。

90年代兴起的低伤害携砂液减少了储层伤害问题，最常见的即为表面活性剂携砂液。表面活性剂一般为小分子，与常规聚合物携砂液不同，其配制简单、节省操作；自身无固相无残渣，对储层伤害小，属于环境友好型携砂液。但一般的表面活性剂携砂液具有成本高，破胶不易控制(尤其在气层中)，滤失量大和耐温性能差的缺点。国内研究清洁携砂液的方向基本上是沿着国外的技术研究路线进行，仍然无法解决与国外清洁携砂液存在同样的问题。

发明内容

针对上述现有技术，为了克服现有技术中表活剂清洁携砂液配方及性能方面存在的不足，本发明提供了一种性能优越、可实现连续配制的新型清洁携砂液，该携砂液由两种药剂组成，两者接触后可自动成胶，且遇油破胶或被水稀释破胶，无需交联剂及各种添加剂既有很好的防膨、助排、阻垢功能；施工后易返排，返排速率高；因表面活性剂具有良好的粘弹性而携砂性能好；不易形成滤饼，漏失速率低；能够实现配制和施工紧密结合，简化施工程序。该发明可以广泛应用于油井、水井等各种井的防砂措施中。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种清洁携砂液，由A剂、B剂和水组成，其中，A剂占3％～10％，B剂占0.5％～3％，水占87％～96.5％，各组分按重量百分比计(下同)；其中，所述A剂由表面活性剂APG和二甲基二烯丙基氯化铵均聚物(PAMDAAC)组成，表面活性剂APG占80％～90％，二甲基二烯丙基氯化铵均聚物占10％～20％；所述B剂是由以下重量百分数的组分组成的：牛脂基二羟乙基氧化胺80％～90％，非离子氟表面活性剂0.5％～1％，聚天冬氨酸0.5％～1％，水8％～19％。

所述表面活性剂APG，即烷基糖苷，市面上常见的有效含量为50％、70％，即50％、70％的水溶液，二者均适用于本发明。

所述非离子氟表面活性剂，购自东营盛世石油科技有限责任公司，商品名称为s-fz非离子氟表面活性剂。

所述清洁携砂液的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备A剂：将表面活性剂APG与二甲基二烯丙基氯化铵均聚物混合，常温下搅拌溶解，混匀，即得A剂；

(2)制备B剂：将各组分混合，常温下搅拌溶解，混匀，即得B剂；

(3)制备清洁携砂液：搅拌条件下，先将B剂加入到水中，再加入A剂(通过滴加的方式加入)，搅拌10～30s，即可快速形成均匀的清洁携砂液，所形成的清洁携砂液粘度为60～120mpa.s(现场好泵入，节约马力)，支撑剂沉降速度小于0.1m/min，110℃下耐温耐剪切能力大于30mPa.s，破胶后残渣率小于0.5％，性能优于现有技术中的常规清洁携砂液。

本发明的清洁携砂液，所用原料中，A剂中的表面活性剂APG与B剂中的牛脂基二羟乙基氧化胺接触，可快速起粘，起到携砂的功效。所采用的二甲基二烯丙基氯化铵均聚物(PAMDAAC)为一种阳离子低分子聚合物，除具有促进起粘功效外，还能吸附在地层上起到很好的防膨稳砂功能。所采用的非离子氟表面活性剂可降低返排液表界面张力，从而达到很好的助排功能。所采用的聚天冬氨酸是一种环保螯合剂，具有很好的阻垢稳定功能。

本发明的清洁携砂液，具有以下有益效果：

1、操作工艺简单灵活。本发明的清洁携砂液中的A剂与B剂配合，具有快速溶解起粘的能力，现场可提前配制，也可实现在线配制，操作工艺简单灵活。

2、具有防膨稳砂功能。本发明的清洁携砂液含二甲基二烯丙基氯化铵均聚物，因此本身即具有很好的防膨效果，防膨率达80％，现场不需要添加防膨剂就具有很好的防膨稳砂功能及油藏保护性能。

3、好破胶。本发明的携砂液不采取交联工艺，遇油自破胶，遇水可稀释破胶，破胶后无残渣，对储层伤害率低，油藏保护性好。

4、阻垢功能。本发明的清洁携砂液中的聚天冬氨酸是一种环保螯合剂，具有独特的阻垢特性，进入地层后，具有长时间沉积阻垢作用。

5、助排功能。本发明的清洁携砂液中所含的氟表面活性剂可有效降低返排液表界面张力，具有很好的助排效果。

6、携砂液破胶液随原油进入集输系统，不会引起原油紊乱，可协助破乳，清洗油管。

7、耐酸性好，可与酸匹配形成酸压。

本发明的清洁携砂液，具体应用时，无需交联剂、防膨剂、助排剂等各种添加剂，本发明的清洁携砂液本身即有很好的防膨、助排、阻垢功能，A、B剂混合后可自动成胶；施工后好破胶，易返排，返排速率高；因表面活性剂具有良好的粘弹性而携砂性能好；不易形成滤饼，漏失速率低；能够实现配制和施工紧密结合，真正的实现了操作简便、降低施工成本、节约环保、保护油藏、增产增效的目的。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。

下述实施例中，所述表面活性剂APG，即烷基糖苷，有效含量70％，即70％的水溶液，常规市购。

实施例1制备清洁携砂液

由A剂、B剂和水组成，其中，A剂占6％，B剂占2％，水占92％，各组分按重量百分比计；其中，所述A剂由表面活性剂APG和二甲基二烯丙基氯化铵均聚物(PAMDAAC)组成，表面活性剂APG占85％，二甲基二烯丙基氯化铵均聚物占15％；所述B剂是由以下重量百分数的组分组成的：牛脂基二羟乙基氧化胺85％，非离子氟表面活性剂0.8％，聚天冬氨酸0.7％，水13.5％。

制备方法如下：

(3)制备清洁携砂液：搅拌条件下，先将B剂加入到水中，再加入A剂(通过滴加的方式加入)，搅拌20s，即可快速形成均匀的清洁携砂液。所形成的清洁携砂液，经检测，粘度为100mpa.s，支撑剂沉降速度为0.02m/min(小于0.1m/min)，110℃下耐温耐剪切能力为50mPa.s(大于30mPa.s)，破胶后无残渣，性能优于现有技术中的常规清洁携砂液。

现场施工过程中采用本发明，可以避免现场配制、拉药剂去现场现配现用的情况，简短作业时长；且施工过程中携砂稳定，施工压力平稳，增产效果明显，作业时间由原先的10h减少为4h，省时省力。

实施例2制备清洁携砂液

由A剂、B剂和水组成，其中，A剂占10％，B剂占3％，水占87％，各组分按重量百分比计；其中，所述A剂由表面活性剂APG和二甲基二烯丙基氯化铵均聚物(PAMDAAC)组成，表面活性剂APG占80％，二甲基二烯丙基氯化铵均聚物占20％；所述B剂是由以下重量百分数的组分组成的：牛脂基二羟乙基氧化胺80％，非离子氟表面活性剂0.5％，聚天冬氨酸0.5％，水19％。

制备方法如下：

(3)制备清洁携砂液：搅拌条件下，先将B剂加入到水中，再加入A剂(通过滴加的方式加入)，搅拌30s，即可快速形成均匀的清洁携砂液。所形成的清洁携砂液，经检测，粘度为120mpa.s，支撑剂沉降速度为0.01m/min，110℃下耐温耐剪切能力为60mPa.s，破胶后无残渣，性能优于现有技术中的常规清洁携砂液。

现场施工过程中采用本发明专利，可以避免现场配制，拉药剂去现场现配现用，简短作业时长；且施工过程中携砂稳定，施工压力平稳，增产效果明显，作业时间由原先的12h减少为3.5h，省时省力。

实施例3制备清洁携砂液

由A剂、B剂和水组成，其中，A剂占3％，B剂占0.5％，水占96.5％，各组分按重量百分比计；其中，所述A剂由表面活性剂APG和二甲基二烯丙基氯化铵均聚物(PAMDAAC)组成，表面活性剂APG占90％，二甲基二烯丙基氯化铵均聚物占10％；所述B剂是由以下重量百分数的组分组成的：牛脂基二羟乙基氧化胺90％，非离子氟表面活性剂1％，聚天冬氨酸1％，水8％。

制备方法如下：

(3)制备清洁携砂液：搅拌条件下，先将B剂加入到水中，再加入A剂(通过滴加的方式加入)，搅拌10s，即可快速形成均匀的清洁携砂液。所形成的清洁携砂液，经检测，粘度为80mpa.s，支撑剂沉降速度为0.04m/min，110℃下耐温耐剪切能力为30mPa.s，破胶后无残渣，性能优于现有技术中的常规清洁携砂液。

上述虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种清洁携砂液，其特征在于：由A剂、B剂和水组成，其中， A剂占3%～10%，B剂占0.5%～3%，水占87%～96.5%；其中，所述A剂由表面活性剂APG和二甲基二烯丙基氯化铵均聚物组成，表面活性剂APG占80%～90%，二甲基二烯丙基氯化铵均聚物占10%～20%；所述B剂是由以下重量百分数的组分组成的：牛脂基二羟乙基氧化胺80%～90%，非离子氟表面活性剂0.5%～1%，聚天冬氨酸0.5%～1%，水8%～19%。

2.根据权利要求1所述的清洁携砂液，其特征在于：由A剂、B剂和水组成，其中， A剂占6%，B剂占2%，水占92%，各组分按重量百分比计；其中，所述A剂由表面活性剂APG和二甲基二烯丙基氯化铵均聚物组成，表面活性剂APG占85%，二甲基二烯丙基氯化铵均聚物占15%；所述B剂是由以下重量百分数的组分组成的：牛脂基二羟乙基氧化胺85%，非离子氟表面活性剂0.8%，聚天冬氨酸0.7%，水13.5%。

3.根据权利要求1所述的清洁携砂液，其特征在于：由A剂、B剂和水组成，其中， A剂占10%，B剂占3%，水占87%，各组分按重量百分比计；其中，所述A剂由表面活性剂APG和二甲基二烯丙基氯化铵均聚物组成，表面活性剂APG占80%，二甲基二烯丙基氯化铵均聚物占20%；所述B剂是由以下重量百分数的组分组成的：牛脂基二羟乙基氧化胺80%，非离子氟表面活性剂0.5%，聚天冬氨酸0.5%，水19%。

4.根据权利要求1所述的清洁携砂液，其特征在于：由A剂、B剂和水组成，其中， A剂占3%，B剂占0.5%，水占96.5%，各组分按重量百分比计；其中，所述A剂由表面活性剂APG和二甲基二烯丙基氯化铵均聚物组成，表面活性剂APG占90%，二甲基二烯丙基氯化铵均聚物占10%；所述B剂是由以下重量百分数的组分组成的：牛脂基二羟乙基氧化胺90%，非离子氟表面活性剂1%，聚天冬氨酸1%，水8%。

5.权利要求1～4中任一项所述的清洁携砂液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）制备A剂：将表面活性剂APG与二甲基二烯丙基氯化铵均聚物混合，常温下搅拌溶解，混匀，即得A剂；

（2）制备B剂：将各组分混合，常温下搅拌溶解，混匀，即得B剂；

（3）制备清洁携砂液：搅拌条件下，先将B剂加入到水中，再加入A剂，搅拌10～30s，即形成清洁携砂液。